郑玲玉
广西壮族自治区柳州水利电力勘测设计研究院 广西柳州545005
摘 要:本工程为柳州市柳东新区古镇路(原立新洲大道)工程——古镇路大桥,桥址位于柳州市柳东新区雒容片区,横跨洛清江,桥位上游距离北环高速基隆洲洛清江大桥588m,下游距离湘桂铁路洛清江大桥2.47km。通过对该桥梁进行防洪评价计算,总结防治措施,最后给出结论以及有关建议,希望能为有关从业人员提供参考与借鉴。
关键词:防洪评价;评价要点;防治措施
前言
古镇路大桥主桥采用(80+145+80)m上承式拱桥,主墩固结、交界墩采用球形钢支座,拱梁固结,拱肋、主梁及拱座均采用C55混凝土,其中拱座及拱肋为钢筋混凝土结构,主梁为三向预应力混凝土结构;引桥为(2×40)+(3×40)的预应力混凝土连续梁桥,桥梁全长515米,起点处桥梁跨越坭桥村路(横四路),终点处桥梁跨越鸿阳路(横五路)。
1 防洪评价计算
1.1水文分析
1.1.1水文概况
洛清江属柳江的一级支流,流经鹿寨县城区的中部。洛清江上游干流称为义江,发源于广西壮族自治区桂林市临桂县北部太平山脉的茅针山区,干流顺山势自北向南流,至永福县城与西河汇合,汇合口以下干流称为洛清江,流至永福县城前有相思江、毛河、永福河(又称西河)汇入,到永福县城后向南略偏西流去,流至鹿寨县城前有古尝河、石门河汇入,到鹿寨县城后有石榴河汇入,至鹿寨县江口乡附近汇入柳江。洛清江全流域集雨面积7602km2,主河道长度为275km,干流平均坡降0.42‰,流域平均高程335m。全流域多年平均流量为253m3/s,年径流总量为79.8亿m3。
1.1.2洪水
洛清江流域洪水的成因,主要由暴雨径流汇流而成。洪水特性受流域特性及暴雨特性所制约。
根据历史文献史料考证以及历史洪水调查,一致认为近百年来洛清江发生灾害性洪水以1914年为最大,首位历史洪水从1914年起算,则其重现期为100年。
1.2设计洪水水面线
拟建桥梁位于江口电站库区,洛清江洪水与柳江洪水遭遇比较复杂,但根据1955~2011年柳州站、对亭站实测资料分析,柳江、洛清江无同期遭遇现象,根据江口水电站运行方式:当江口水电站来水量达到2000m3/s时电站停止发电;当来水量达到4台机组满发流量209m3/s且小于2000m3/s时,电站满发。
本次水面线计算主要考虑江口电站的回水影响分析,推求水面线时以江口电站作为起推断面,推求江口水电站~桥梁所在位置上游1km左右的水面线。
(1)基本资料
河道断面:采用本工程及其它项目的实测成果,其中包括断面间距、里程、测时水面线及河底深泓线等。本次选取计算断面10个。
(2)水文资料
①流量:本次计算采用的洪峰流量为对亭水文站计算成果。
②河道糙率(n)值:为推求河段的综合糙率,根据历史洪水调查(包括1914、1966年历史洪水)得的历史洪水水面线反求河段的n值,并且根据历史洪水反求得的n值,绘制河段的Z(Q)~n曲线;然后用已知的设计流量(或水位)查河段的Z(Q)~n曲线得n值,经过多次反复的拟合试算,确定综合n值为0.035~0.04。
③起推水位:江口电站为径流式电站,几乎无调节特性。汛期洪水来临时,闸门敞开泄水,河道恢复天然状况。
(3)水面线计算方法
水面线采用如下公式计算:
(4)水面线的计算成果
江口水电站~桥梁所在位置上游约1km洛清江河段各频率洪水水面线见下表和下图。
图1古镇路大桥所在河段水面线成果图
1.3壅水分析计算
(1)河道糙率(n)值:
利用实测或调查的洪水水面线反求糙率。由于该工程建设,工程所在河段建成后河道糙率根据工程方案(考虑桥墩阻水后)选为0.036,比工程前增加0.001(桥梁所在断面调整,其它则不调整)。
(2)计算方法及壅水成果
本次计算采用壅水公式及根据编制计算机程序从下游往上游进行水面线计算,雍水公式如下:
根据以上两种方法计算成果可知,用计算机程序根据河道地形从下往上进行水面线计算更能体现出河道实际情况,更符合实际,可靠性更强,因此本次壅水计算采用后者成果。
2 防治措施
拟建古镇路大桥建成后产生的壅水及流态影响较小,总体来说对河道行洪影响较小,对河势稳定影响较小,工程对现有水利工程及第三者合法水事权益影响较小。根据河势分析计算,工程建设后,桥墩之间流速增大,最大增大0.316m/s,流速增大0.1m/s的影响范围为桥墩下游750m内;由于桥墩与河岸束窄作用,桥墩左右岸流速有所增大,右岸最大增大0.189m/s,左岸最大增大0.316m/s,左右岸流速增大0.1m/s的影响范围为桥墩下游约750m内。即流速变化较大仅局限在工程附近,除工程上游700m至下游750m范围水流流速变化幅度超过0.1m/s以外,其他水域流速变化较小。边滩流速增加对岸坡造成冲刷而影响岸坡稳定,但工程对岸坡进行防护后,该影响将减小,岸坡稳定亦满足要求。建议主体工程采取以下防治措施:
(1)建议项目下构严格控制在枯水期施工,并编制施工期防汛预案报柳州市防汛指挥部门备案;
(2)建议严格按照水土保持专项报告要求布置弃渣场,不在岸坡上弃渣,避免弃渣进入河道;
(3)建议岸坡上桥墩施工不采用大型机械施工,避免较大震动,保证岸坡稳定;
(4)施工栈桥、围堰与临时建筑物应该汛前拆除,如不能及时拆除,应制定安全度汛方案,并征得防汛部门同意,确保防洪安全。
3结论及建议
(1)河道演变规律、发展趋势及河势稳定性的分析结论:工程所在区域河段,河道近百年来未出现摆动,河道总走向没有改变,河势基本稳定,建设项目采用大跨度桥型方案,主桥3跨基本全跨主河道,工程实施对河势稳定影响较小。
(2)建设项目对各方面影响的评价结论:①对现有防洪工程等的影响分析:建设项目产生的壅水及流态变化均较小,对柳东新区洛清江两岸的规划的防洪工程影响较小,建设项目只要在施工过程中采取防护措施,对防洪工程影响较小。②对行洪安全的影响分析:本工程并没有改变主河道走向,工程建设对河道整体影响较小,对洪水阻碍不大,工程建设后影响最大的为P=1%状态,水位壅高最大仅5.0cm,产生壅水较小,项目施工对行洪安全影响较小。
(3)建议:①施工栈桥、围堰与临时建筑物应该汛前拆除,如不能及时拆除,应制定安全度汛方案,并征得防汛部门同意,确保防洪安全;②建议工程施工完成后尽快拆除施工围堰,恢复河道正常行洪;③建议项目施工时,对道路两岸的地下电缆及电线采取标示、防护措施,避免施工开挖到已有电缆。
参考文献
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